第三百三十三章 莫比乌斯反演(数论)
奥古斯特·费迪南德·莫比乌斯自打跟克莱因讨论的翻转这个事情以来,自己在很多问题上都想找到各种奇思妙想的翻转。 其中一个是关于数论中因子分解的翻转,就是莫比乌斯反演。 莫比乌斯反演是数论数学中很重要的内容,可以用于解决很多组合数学的问题。 莫比乌斯研究如下函数: F(1)=f(1) F(2)=f(1) f(2) F(3)=f(1) f(3) F(4)=f(1) f(2) f(4) F(5)=f(1) f(5) F(6)=f(1) f(2) f(3) f(6) F(7)=f(1) f(7) F(8)=f(1) f(2) f(4) f(8) 反演变化过来时以下情况: f(1)=F(1) f(2)=F(2)-F(1) f(3)=F(3)-F(1) f(4)=F(4)-F(2) f(5)=F(5)-F(1) f(6)=F(6)-F(3)-F(2) F(1) f(7)=F(7)-F(1) f(8)=F(8)-F(4) 后来的莫比乌斯函数用在黎曼猜想J(x)公式里。 μ(1)=1 μ(n)=0(如果n可以被任一素数的平方整除) μ(n)=-1(如果n是奇数个不同素数的乘积) μ(n)=1(如果n是偶数个不同素数的乘积)。 因此知道了J(x)就可以计算出π(x),即素数的分布函数。把这些步骤连接在一起,我们看到,从ζ(x)到J(x),再从J(x)到π(x),素数分布的秘密完全定量地蕴涵在了Riemannζ函数之中。这就是Riemann研究素数分布的基本思路。 莫比乌斯反演用在黎曼猜想上,就充分说明了在黎曼猜想上,有一个更加深刻的反演的东西,这也许是莫比乌斯和克莱因要寻找的那种反演的东西。